单层球面网壳设计研究 被引量：1

1

作者 江永奇 《福建建设科技》 2024年第5期33-36,共4页

单层网壳结构的特点是结构的刚度和位移为非线性关系,非线性稳定分析事关结构工程安全。结合某单层球面网壳玻璃采光顶结构设计,重点介绍网壳结构几何非线性、材料非线性稳定分析、受力复杂的关键节点有限元分析、节点细部设计。分析表... 单层网壳结构的特点是结构的刚度和位移为非线性关系,非线性稳定分析事关结构工程安全。结合某单层球面网壳玻璃采光顶结构设计,重点介绍网壳结构几何非线性、材料非线性稳定分析、受力复杂的关键节点有限元分析、节点细部设计。分析表明,非线性稳定分析及关键节点有限元分析可确保工程设计安全可靠,所用方法可供同类工程设计参考。 展开更多

关键词 单层球面网壳 稳定分析 几何非线性 材料非线性 有限元分析

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凯威特型索承网壳结构的自振特性及参数分析 被引量：12

2

作者 李永梅 张毅刚 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2007年第1期91-97,共7页

索承网壳结构是由单层球面网壳和去掉上层索的张拉整体结构组成的一种跨越能力大、经济合理的新型杂交空间结构。选用梁元、杆元和索元的混合有限元模型,采用分块Lanczos法,对凯威特型索承网壳结构的自振特性及其影响因素进行了系统分... 索承网壳结构是由单层球面网壳和去掉上层索的张拉整体结构组成的一种跨越能力大、经济合理的新型杂交空间结构。选用梁元、杆元和索元的混合有限元模型,采用分块Lanczos法,对凯威特型索承网壳结构的自振特性及其影响因素进行了系统分析研究,并与单层网壳结构进行比较,得出了可用于工程实践的结论,对其抗震、抗风性能分析研究以及工程应用有参考价值。 展开更多

关键词 索承网壳 单层球面网壳 分块Lanczos法 自振特性

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带边桁架单层柱面正交异型网壳的静力特性分析 被引量：7

3

作者 任小强 孙建恒 +1 位作者 夏亨熹 侯建娟 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期96-101,共6页

单层柱面正交异型网壳是一种新型的网壳形式。利用空间杆系有限元法 ,针对采用边桁架支撑的单层柱面正交异型网壳 ,进行内力计算 ,分析其在不同边界约束条件下的静力特性 ,并与采用拱形圈梁支撑下的网壳进行比较 ,为结构造型及工程设计... 单层柱面正交异型网壳是一种新型的网壳形式。利用空间杆系有限元法 ,针对采用边桁架支撑的单层柱面正交异型网壳 ,进行内力计算 ,分析其在不同边界约束条件下的静力特性 ,并与采用拱形圈梁支撑下的网壳进行比较 ,为结构造型及工程设计提供依据。 展开更多

关键词 带边桁架 单层柱面 正交异型网壳 静力特性 有限元法

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单层球面网壳的优化设计 被引量：11

4

作者 徐菁 杨松森 刁延松 《空间结构》 CSCD 北大核心 2006年第3期35-37,51,共4页

提出了针对单层球面网壳结构的一种优化设计方法,它是一种以网壳的总造价为目标函数,取网壳的网格数、矢高、杆件截面面积和节点体积作为优化设计变量,采取直接搜索法与准则法相结合的优化设计方法.基于用Fortran90软件编制的优化设计程... 提出了针对单层球面网壳结构的一种优化设计方法,它是一种以网壳的总造价为目标函数,取网壳的网格数、矢高、杆件截面面积和节点体积作为优化设计变量,采取直接搜索法与准则法相结合的优化设计方法.基于用Fortran90软件编制的优化设计程序,对单层球面网壳结构进行了大量的计算,用回归分析得出网壳最优网格数、矢高、杆件截面面积和节点体积,同时使杆件面积规格化,以便直接用于实际工程. 展开更多

关键词 单层球面网壳 优化设计 直接搜索法 准则法

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单层球面网壳的最不利简单动荷载分析 被引量：6

5

作者 苑宏宇 叶继红 +1 位作者 沈世钊 单建 《建筑科学与工程学报》 CAS 2007年第2期13-18,共6页

同时考虑了几何非线性与材料非线性,分别对简谐荷载、阶跃荷载作用下的单层球面网壳进行了最不利动荷载分析:通过变换简谐荷载的频率和阶跃荷载的持时,明确了结构动力响应与其自振特性及荷载频谱特性之间的关系,确定了何种条件下的荷载... 同时考虑了几何非线性与材料非线性,分别对简谐荷载、阶跃荷载作用下的单层球面网壳进行了最不利动荷载分析:通过变换简谐荷载的频率和阶跃荷载的持时,明确了结构动力响应与其自振特性及荷载频谱特性之间的关系,确定了何种条件下的荷载为结构最不利动荷载。结果表明:无论是水平还是竖向简谐荷载,当激励荷载频率与激励作用方向最大振型参与系数所对应的固有频率接近时,为结构的最不利动荷载;无论是水平还是竖向阶跃荷载,当荷载持时为荷载作用方向最大振型参与系数所对应的固有周期的1/2时,为结构的最不利动荷载。 展开更多

关键词 单层球面网壳 简谐荷载 阶跃荷载 最不利动荷载 极限荷载 动力响应

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铝合金板式节点单层球面网壳的自振特性研究 被引量：4

6

作者 王丽 郭小农 +1 位作者 朱劭骏 罗晓群 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期1-7,13,共8页

为了研究K6型和K8型铝合金板式节点单层球面网壳的自振特性,采用有限元软件ANSYS进行了大规模有限元分析,分析中考虑了矢跨比、跨度、屋面荷载、跨厚比、网格密度、约束条件等参数的影响。基于有限元分析结果,拟合得到了不考虑节点刚度... 为了研究K6型和K8型铝合金板式节点单层球面网壳的自振特性,采用有限元软件ANSYS进行了大规模有限元分析,分析中考虑了矢跨比、跨度、屋面荷载、跨厚比、网格密度、约束条件等参数的影响。基于有限元分析结果,拟合得到了不考虑节点刚度影响时单层球面网壳的基本自振频率估算公式。考虑板式节点刚度的影响,引入基频放大系数,进一步提出了考虑板式节点刚度影响的网壳基频估算公式。将所提出的估算公式的计算值与某铝合金板式节点网壳的实测基频进行了比较,结果吻合良好,证明了公式的有效性。 展开更多

关键词 铝合金 板式节点 单层球面网壳 自振特性 节点刚度

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大跨度拉索预应力带肋单层球面网壳的稳定性及应用研究 被引量：9

7

作者 殷志祥 李会军 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期48-52,63,共6页

大跨度预应力带肋单层球面网壳结构的稳定性在设计中起着控制作用,尤其是各种因素(例如矢跨比、布索方式、缺陷及加载方式等)对该结构稳定性的影响还有待深入研究,目前研究多集中在中小跨度的带肋网壳结构动力或稳定性方面。该文对K6型... 大跨度预应力带肋单层球面网壳结构的稳定性在设计中起着控制作用,尤其是各种因素(例如矢跨比、布索方式、缺陷及加载方式等)对该结构稳定性的影响还有待深入研究,目前研究多集中在中小跨度的带肋网壳结构动力或稳定性方面。该文对K6型和K8型110m拉索预应力带肋单层球面网壳的稳定性进行了较系统研究。分析了四种不同矢跨比、两种布索方案、四种初始缺陷和三种加载方式等因素对稳定性的影响;得到了不同因素对结构稳定性影响的关系曲线,找出了最优布索方案和矢跨比,并与天津市体育中心体育馆进行结构性能和耗钢量比较,结果表明:该结构形式能充分发挥材料性能,提高了极限承载力,与原结构相比节省了25.7%的钢材,经济效益显著,对于将来工程实践具有参考和指导意义。 展开更多

关键词 预应力带肋单层网壳 初始缺陷 极限承载力 稳定性 布索方案

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单层球面网壳在多维地震作用下的随机响应分析 被引量：5

8

作者 曹资 薛素铎 +2 位作者 张毅刚 王雪生 穆晔 《空间结构》 CSCD 2002年第2期3-11,共9页

采用课题组推导的多维虚拟激励理论方法及自编计算机程序 ,对常用 K6型单层球面网壳多维地震反应规律进行了系统研究。论文首先对功率谱计算时的参数取法进行了讨论 ,然后对单层球面网壳进行了大量多维与单维响应对比分析 ,考虑了矢跨... 采用课题组推导的多维虚拟激励理论方法及自编计算机程序 ,对常用 K6型单层球面网壳多维地震反应规律进行了系统研究。论文首先对功率谱计算时的参数取法进行了讨论 ,然后对单层球面网壳进行了大量多维与单维响应对比分析 ,考虑了矢跨比、荷载、跨度等主要结构参数影响 ,给出了主肋、环杆、斜杆在不同参数下多维与单维地震反应对比规律及数值范围。分析结果表明 ,网壳大量主要受力杆件三维地震内力远远大于单维地震内力 ,得出在网壳抗震设计中必须要进行三维地震作用分析的结论。 展开更多

关键词 单层球面网壳 多维虚拟激励法 随机振动分析 地震反应

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铝合金单层球面网壳结构阻尼特性 被引量：6

9

作者 罗晓群 张锦东 +2 位作者 张晋 徐洪俊 张其林 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期84-92,共9页

通过现场实测对铝合金板式节点单层球面网壳结构的阻尼比进行了分析研究.针对一平面尺寸45 m×45 m,矢高2.86 m的铝合金板式节点单层球面网壳结构,设计了11种工况,通过现场实测采集了160条人工激励下的节点加速度自由衰减振动信号以... 通过现场实测对铝合金板式节点单层球面网壳结构的阻尼比进行了分析研究.针对一平面尺寸45 m×45 m,矢高2.86 m的铝合金板式节点单层球面网壳结构,设计了11种工况,通过现场实测采集了160条人工激励下的节点加速度自由衰减振动信号以及6条环境激励下的节点加速度振动信号,采用解析模态分解法(AMD)结合希尔伯特变换识别结构的自振频率和阻尼比.对所得数据进行分析,建议铝合金板式节点单层球面网壳的结构阻尼比取4%.运用实测阻尼比数据建立有限元模型分析结构动力响应,对应实测节点加速度响应曲线和有限元计算得到的响应曲线吻合较好,所测得阻尼值可为现行规范修订提供依据,为结构动力分析与工程设计提供参考. 展开更多

关键词 铝合金 单层球面网壳 板式节点 解析模态分解 模态振动测试 阻尼比

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凯威特单层球面网壳的几何缺陷相关性 被引量：3

10

作者 刘俊 罗永峰 张玉建 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期535-541,共7页

凯威特单层球面网壳结构的稳定性对初始几何缺陷非常敏感,特别是节点位置安装误差造成的结构曲面形状偏差.由于单层网壳结构各节点之间由刚性杆件连接,因而不同节点的位置偏差具有相关性.理论分析和实测数据均表明,单层球面网壳结构中... 凯威特单层球面网壳结构的稳定性对初始几何缺陷非常敏感,特别是节点位置安装误差造成的结构曲面形状偏差.由于单层网壳结构各节点之间由刚性杆件连接,因而不同节点的位置偏差具有相关性.理论分析和实测数据均表明,单层球面网壳结构中节点距离越远,节点位置偏差的相关性越弱.根据对节点位置偏差相关系数的计算推导和分析,建立以节点空间距离为自变量的相关系数函数,提出初始几何缺陷相关性的分式函数计算模型,并给出具有相关性的初始几何缺陷生成方法.建立凯威特单层球面网壳结构数值模型,根据提出的分式函数模型生成具有相关性的初始几何缺陷,将缺陷引入模型并进行整体稳定性分析,结果表明缺陷相关性会对结构整体稳定承载力产生明显影响.进一步对缺陷相关性进行参数分析,将不同相关程度和不同规模大小的缺陷引入模型中并计算结构整体稳定性,结果表明:初始几何缺陷较小时,相关性总是有利于结构稳定性;而缺陷较大时,结构稳定承载力会随相关性增强先减小后增大,中等程度相关性会对结构稳定性产生不利影响.因此,忽略缺陷相关性可能会使凯威特单层球面网壳结构稳定承载力的计算结果偏于危险,取相关系数为0.5进行分析,能有效考虑不利的相关缺陷. 展开更多

关键词 单层球面网壳 几何缺陷 相关性 整体稳定性

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浙江科技学院学生活动中心大跨度复杂折面形屋盖结构设计 被引量：4

11

作者 郑晓清 董石麟 +2 位作者 苗峰 张杰 丁超 《钢结构》 北大核心 2016年第10期42-46,共5页

浙江科技学院学生活动中心建筑造型复杂,其屋盖和幕墙共同组成的外围护体系为复杂的空间折面结构,采用了双层网架和局部单层网壳组成的空间网格结构体系。对该结构的结构构型及其支承条件进行介绍,并对结构的静力特性、动力特性和稳定... 浙江科技学院学生活动中心建筑造型复杂,其屋盖和幕墙共同组成的外围护体系为复杂的空间折面结构,采用了双层网架和局部单层网壳组成的空间网格结构体系。对该结构的结构构型及其支承条件进行介绍,并对结构的静力特性、动力特性和稳定性能进行了详细分析计算。分析结果表明,该结构体系是一种能充分体现结构的力学形态和优势、合理的经济指标,且满足建筑的空间视觉效果和美观要求的结构形式。 展开更多

关键词 空间折面结构 双层网架 单层网壳 空间网格

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考虑损伤累积的单层球面网壳弹塑性动力稳定研究 被引量：3

12

作者 杜文风 高博青 董石麟 《空间结构》 CSCD 北大核心 2009年第2期35-38,共4页

针对动力荷载作用下单层球面网壳结构考虑损伤累积效应的动力稳定问题,应用有限元方法进行了研究.建立了钢材考虑损伤累积的本构关系模型,并通过对动力时程计算时不同子步弹性模量和屈服强度的不断修正,获得了考虑损伤累积的单层球面网... 针对动力荷载作用下单层球面网壳结构考虑损伤累积效应的动力稳定问题,应用有限元方法进行了研究.建立了钢材考虑损伤累积的本构关系模型,并通过对动力时程计算时不同子步弹性模量和屈服强度的不断修正,获得了考虑损伤累积的单层球面网壳的动力响应,进而对结构进行了动力稳定分析.结果表明,考虑了损伤累积效应的单层球面网壳的动力响应增大,动力失稳的临界地震波峰值降低. 展开更多

关键词 损伤累积 单层球面网壳 弹塑性分析 动力稳定

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SMA-橡胶支座在单层球面网壳结构中的隔震分析 被引量：2

13

作者 庄鹏 薛素铎 李彬双 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2006年第11期103-106,共4页

对新型SMA-橡胶支座隔震单层球面网壳结构进行了系统的动力分析。给出了理论分析方法,编制了相应的计算程序。对某凯威特单层球面网壳在不同工况下地震响应的数值模拟表明,该新型隔震支座可有效降低空间网壳结构的振动响应。

关键词 SMA-橡胶支座 单层球面网壳 隔震 振动控制

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G60科创云廊单层铝合金网壳结构设计关键问题分析 被引量：3

14

作者 周健 李彦鹏 崔家春 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2022年第9期74-80,共7页

介绍了G60科创云廊大跨自由曲面单层铝合金网壳结构设计中的几个关键问题,包括结构方案的确定过程、自由曲面单层网格结构的形态构建方法、网格的布置和优化、超长外露结构的温度应力,以及无覆盖网格结构风荷载的确定、盘式节点抗剪加... 介绍了G60科创云廊大跨自由曲面单层铝合金网壳结构设计中的几个关键问题,包括结构方案的确定过程、自由曲面单层网格结构的形态构建方法、网格的布置和优化、超长外露结构的温度应力,以及无覆盖网格结构风荷载的确定、盘式节点抗剪加强和刚度的考虑、网壳的整体稳定及树状柱的极限承载力分析等。结果表明,所采用的形态构建方法合理有效,能够得到受力高效且符合建筑对外形期望的理想形态;构件网格的布置符合力流走向且兼顾了透风率和构件长细比的需求;温度效应的不利影响通过取消长方向冗余构件、合理布置相对低膨胀系数的钢构件得到明显缓解;可采用实体风洞测力与数值风洞测压相结合的方式确定镂空网格结构的风荷载;增设一字或十字腹板连接板的方式可以有效加强传统盘式节点的抗剪承载力。 展开更多

关键词 铝合金单层网壳 自由曲面形态构建 网格优化 温度效应 无覆盖结构风荷载 整体稳定

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蜂窝网格型球面网壳的非线性稳定性研究 被引量：2

15

作者 贺拥军 彭正群 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期33-38,共6页

针对单层蜂窝网格型球面网壳利用有限元软件ANSYS对其进行了非线性稳定性研究.首先对两类蜂窝网格型球面网壳的稳定性能进行对比分析,确定了一种比较合理的网格布置形式.然后进行参数分析,分析了跨度、矢跨比、网格大小、初始缺陷、荷... 针对单层蜂窝网格型球面网壳利用有限元软件ANSYS对其进行了非线性稳定性研究.首先对两类蜂窝网格型球面网壳的稳定性能进行对比分析,确定了一种比较合理的网格布置形式.然后进行参数分析,分析了跨度、矢跨比、网格大小、初始缺陷、荷载不对称分布和材料非线性对网壳稳定性的影响.研究发现:在两类蜂窝网格形式的球面网壳中,网格Ⅰ型的整体稳定性能更好;分析建议其跨度不宜大于40m,矢跨比取0.25左右,杆件长度取2m左右,此时网壳整体稳定性较好,材料利用率较高;材料非线性对单层蜂窝网格型球面网壳的稳定承载力影响显著,考虑材料非线性后,网壳稳定承载力下降达50%;网壳对初始缺陷非常敏感,其理论最大缺陷值为跨度的1/150,此时网壳极限承载力最大下降达52%左右;网壳结构对荷载不对称分布不敏感. 展开更多

关键词 单层蜂窝型球面网壳 稳定性 极限承载力 非线性分析

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肋环型索承网壳结构的动力特性 被引量：2

16

作者 李永梅 张毅刚 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2006年第5期83-86,112,共5页

索承网壳结构是由单层球面网壳和去掉上层索的张拉整体结构组成的一种合理的新型杂交空间结构。选用梁元、杆元和索元的组合有限元模型,采用分块Lanczos法,针对一实际工程,通过改变结构参数、几何参数等诸多因素,较系统地研究了肋环型... 索承网壳结构是由单层球面网壳和去掉上层索的张拉整体结构组成的一种合理的新型杂交空间结构。选用梁元、杆元和索元的组合有限元模型,采用分块Lanczos法,针对一实际工程,通过改变结构参数、几何参数等诸多因素,较系统地研究了肋环型索承网壳结构的动力特性及抗震、抗风性能,对工程应用有一定参考价值。 展开更多

关键词 索承网壳 单层球面网壳 动力特性

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单层球面网壳屋盖的地震响应有限元分析 被引量：2

17

作者 李远瑛 张德生 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2005年第5期106-109,共4页

以单层球面网壳屋盖为研究对象,对50m和30m跨度单层球面网壳进行了地震响应有限元分析,考虑了不同支座对结构地震响应的影响,得到了一些重要结论,为单层球面网壳的设计、研究和应用提供了一定的参考和借鉴。

关键词 单层球面网壳 地震响应 有限元分析

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索支撑五、六边形网格单层球面网壳结构研究 被引量：2

18

作者 杨大彬 周学军 张毅刚 《山东建筑大学学报》 2013年第1期31-35,共5页

文章利用有限元软件3D3S和ABAQUS,以六边形对角布索方案建立了跨度50m,矢跨比1/5的索支撑五、六边形网格单层球面网壳和相应的单层球面网壳的数值模型,对其杆件应力比、刚度、动力特性和稳定性进行了比较研究。结果表明,该类型索支撑单... 文章利用有限元软件3D3S和ABAQUS,以六边形对角布索方案建立了跨度50m,矢跨比1/5的索支撑五、六边形网格单层球面网壳和相应的单层球面网壳的数值模型,对其杆件应力比、刚度、动力特性和稳定性进行了比较研究。结果表明,该类型索支撑单层球面网壳的力学性能均优于相应的五、六边形网格单层网壳结构;索支撑五、六边形网格单层网壳的杆件分布相对较为稀疏,具有较好的建筑视觉效果。 展开更多

关键词 结构工程 空间网格结构 索支撑 单层网壳 六边形

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单层球面网壳中响应面法的交叉项研究 被引量：1

19

作者 包伟 叶继红 沈世钊 《空间结构》 CSCD 北大核心 2007年第4期3-6,10,共5页

不考虑交叉项的二次超曲面的响应面方法常用于工程结构的可靠性分析中,但在数学上无法证明该响应面构筑是否真实.本文通过对单层球面网壳在竖向简谐荷载下可靠指标的分析,发现了给定失效指标和结构位移响应之间的关系,获得了是否需要考... 不考虑交叉项的二次超曲面的响应面方法常用于工程结构的可靠性分析中,但在数学上无法证明该响应面构筑是否真实.本文通过对单层球面网壳在竖向简谐荷载下可靠指标的分析,发现了给定失效指标和结构位移响应之间的关系,获得了是否需要考虑交叉项进行可靠性分析的量化指标. 展开更多

关键词 响应面法 交叉项 单层球面网壳 简谐荷载

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大跨度Kiewitt型弦支穹顶结构的自振特性分析 被引量：1

20

作者 桂国庆 周海峰 +2 位作者 李永华 周巧伶 王玉娥 《井冈山大学学报（自然科学版）》 2012年第3期78-82,共5页

弦支穹顶结构是由单层球面网壳和下部张拉体系组合而成的一种新型的空间结构体系,以120m跨度K8型弦支穹顶结构为例,采用分块兰索斯(Lanczos)法对其自振特性进行了分析,分析时考虑拉索预应力、撑杆高度、结构跨度和荷载等4个因素对结构... 弦支穹顶结构是由单层球面网壳和下部张拉体系组合而成的一种新型的空间结构体系,以120m跨度K8型弦支穹顶结构为例,采用分块兰索斯(Lanczos)法对其自振特性进行了分析,分析时考虑拉索预应力、撑杆高度、结构跨度和荷载等4个因素对结构自振频率的影响。结果表明:当拉索预应力增大到一定程度,再增加预应力对结构的自振频率影响有限;结构自振频率随着撑杆高度的增加而增大;小跨度弦支穹顶与单层网壳自振模态相当接近,但大跨度弦支穹顶与同等跨度下的单层网壳自振模态明显不同。 展开更多

关键词 K8型弦支穹顶 大跨度 单层球面网壳 自振特性 分块兰索斯(Lanczos)法

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